CN117487437A - 一种低voc环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，属于石墨烯锌粉涂料技术领域，包括如下步骤：S1：将环氧树脂、防腐填料、石墨烯、有机膨润土、分散剂及环保溶剂加入反应釜中，边搅拌边向反应釜内加入硅烷偶联剂、活性稀释剂、流平剂、消泡剂、增稠剂及防护助剂；S2：向反应釜内加入固化剂，使其充分混合均匀，制得石墨烯锌粉防锈底漆。本发明解决了现有的石墨烯锌粉防锈底漆在使用时，其耐盐雾性、防冻性及附着力性能差，使得石墨烯锌粉防锈底漆使用效果差的问题，本发明可提升石墨烯锌粉防锈底漆的耐盐雾性、防冻性及附着力性能，使石墨烯锌粉防锈底漆可较好地满足使用需求，使得石墨烯锌粉防锈底漆使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯锌粉涂料技术领域，具体为一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺。
背景技术
石墨烯锌粉涂料是由石墨烯材料、锌粉、无机或有机漆基等组成的涂料，即使少量锌粉，也可以通过添加适量石墨烯，活化锌粉和增强物理阻隔，能实现稳定持久的腐蚀防护，主要用于桥梁、石化设施、储罐、轨道交通、建筑钢结构、海工、风电及汽车等。
现有的石墨烯锌粉防锈底漆在使用时，其耐盐雾性、防冻性及附着力性能差，导致石墨烯锌粉防锈底漆不能较好地满足使用需求，使得石墨烯锌粉防锈底漆使用效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，可提升石墨烯锌粉防锈底漆的耐盐雾性、防冻性及附着力性能，使石墨烯锌粉防锈底漆可较好地满足使用需求，使得石墨烯锌粉防锈底漆使用效果好，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，包括如下步骤：
S1：将环氧树脂、防腐填料、石墨烯、有机膨润土、分散剂及环保溶剂加入反应釜中，采用转速为1000-1400转/分的搅拌叶分散搅拌15-26分钟，反应温度为40-60℃，边搅拌边向反应釜内加入硅烷偶联剂、活性稀释剂、流平剂、消泡剂、增稠剂及防护助剂，制得A组分；
S2：向反应釜内加入固化剂，采用转速为1100-1500转/分的搅拌叶分散搅拌20-30分钟，反应温度为40-60℃，使其充分混合均匀，制得石墨烯锌粉防锈底漆。
优选的，生产的石墨烯锌粉防锈底漆包括A组分和B组分，其中A组分和B组分的质量份数比为0.6-0.8：1。
优选的，A组分包括如下质量份数的原料：
环氧树脂10-20份、防腐填料16-38份、石墨烯0.1-0.3份、有机膨润土8-14份、硅烷偶联剂4-10份、活性稀释剂3-8份、流平剂2-5份、消泡剂2-5份、分散剂3-9份、增稠剂3-12份、防护助剂5-13份及环保溶剂14-36份；
B组分包括如下质量份数的原料：固化剂18-40份。
优选的，防腐填料包括如下质量份数的原料：
稀土物料1-3份、复合铁钛粉2-5份、锌粉6-16份及铝粉2-7份。
优选的，稀土物料为镧铈复合磷酸盐，且稀土物料的粒径为1-2um，复合铁钛粉为复合磷酸盐类复合铁钛粉，且复合铁钛粉的粒径为300-400目，锌粉为鳞片状锌粉，且锌粉的粒径为600-1200目，铝粉为鳞片状铝粉，且铝粉的粒径为1000-1400目。
优选的，所述防护助剂包括如下质量份数的原料：
耐盐雾助剂3-8份、催干剂4-12份、附着力促进剂5-12份、防结皮剂2-6份及防冻剂2-5份。
优选的，所述环保溶剂为醋酸丁酯、丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一种。
优选的，所述固化剂为聚酰胺树脂固化剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过由环氧树脂、防腐填料、石墨烯、有机膨润土、硅烷偶联剂、活性稀释剂、流平剂、消泡剂、分散剂、增稠剂、防护助剂及环保溶剂制成的A组分和由固化剂制成的B组分来生产石墨烯锌粉防锈底漆，可提升石墨烯锌粉防锈底漆的耐盐雾性、防冻性及附着力性能，使石墨烯锌粉防锈底漆可较好地满足使用需求，使得石墨烯锌粉防锈底漆使用效果好。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有的石墨烯锌粉防锈底漆在使用时，其耐盐雾性、防冻性及附着力性能差，导致石墨烯锌粉防锈底漆不能较好地满足使用需求，使得石墨烯锌粉防锈底漆使用效果差的问题，本实施例提供以下技术方案：
实施例一
一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，包括如下步骤：
S1：将环氧树脂、防腐填料、石墨烯、有机膨润土、分散剂及环保溶剂加入反应釜中，采用转速为1400转/分的搅拌叶分散搅拌15分钟，反应温度为40℃，边搅拌边向反应釜内加入硅烷偶联剂、活性稀释剂、流平剂、消泡剂、增稠剂及防护助剂，制得A组分；
S2：向反应釜内加入固化剂，采用转速为1500转/分的搅拌叶分散搅拌30分钟，反应温度为40℃，使其充分混合均匀，制得石墨烯锌粉防锈底漆。
在本实施例中，作为本发明的优选技术方案，生产的石墨烯锌粉防锈底漆包括A组分和B组分，其中A组分和B组分的质量份数比为0.6-0.8：1。
在本实施例中，作为本发明的优选技术方案，A组分包括如下质量份数的原料：
环氧树脂10份、防腐填料16份、石墨烯0.1份、有机膨润土8份、硅烷偶联剂4份、活性稀释剂3份、流平剂2份、消泡剂2份、分散剂3份、增稠剂3份、防护助剂5份及环保溶剂14份；
B组分包括如下质量份数的原料：固化剂18份。
采用上述技术方案，通过由环氧树脂、防腐填料、石墨烯、有机膨润土、硅烷偶联剂、活性稀释剂、流平剂、消泡剂、分散剂、增稠剂、防护助剂及环保溶剂制成的A组分和由固化剂制成的B组分来生产石墨烯锌粉防锈底漆，可提升石墨烯锌粉防锈底漆的耐盐雾性、防冻性及附着力性能，使石墨烯锌粉防锈底漆可较好地满足使用需求，使得石墨烯锌粉防锈底漆使用效果好。
在本实施例中，作为本发明的优选技术方案，防腐填料包括如下质量份数的原料：
稀土物料1份、复合铁钛粉2份、锌粉6份及铝粉2份。
在本实施例中，作为本发明的优选技术方案，稀土物料为镧铈复合磷酸盐，且稀土物料的粒径为1-2um，复合铁钛粉为复合磷酸盐类复合铁钛粉，且复合铁钛粉的粒径为300-400目，锌粉为鳞片状锌粉，且锌粉的粒径为600-1200目，铝粉为鳞片状铝粉，且铝粉的粒径为1000-1400目。
在本实施例中，作为本发明的优选技术方案，防护助剂包括如下质量份数的原料：
耐盐雾助剂3份、催干剂4份、附着力促进剂5份、防结皮剂2份及防冻剂2份。
需要说明的是，耐盐雾助剂用于防止金属氧化、腐蚀，为多种有机络合物的混合体，能在涂层中产生电阻效应，与金属阳离子产生电位差，同时产生遮蔽效应；能与金属生成惰性的无机络合层，以防止氧化、腐蚀，从而达到延缓金属腐蚀作用，可延长石墨烯锌粉防锈底漆的使用寿命。
需要说明的是，催干剂是一种能够加速涂膜干燥的物质，对干性油膜的吸氧、聚合起着催化作用，有实用价值的催干剂是钴、锰、铅、铁、锌和钙等金属的氧化物、盐类及其有机酸皂，可使石墨烯锌粉防锈底漆快速干燥。
需要说明的是，附着力促进剂是一种新型树脂型密着促进剂，对于涂料的防脱落性有特殊功效，以大幅度提高膜层与底材的附着力，附着力促进剂广泛应用于各种化纤、木材、塑胶、金属、陶瓷、玻璃、ABS、PVC等基材，可使石墨烯锌粉防锈底漆附着牢固，不易脱落。
需要说明的是，防结皮剂是用来防止涂料结皮，关系到涂料的干燥，即与涂料的氧化聚合过程和催干剂的作用有关，可以有效防止石墨烯锌粉防锈底漆结皮，可保障石墨烯锌粉防锈底漆的正常使用。
需要说明的是，防冻剂能够在低温下防止石墨烯锌粉防锈底漆中水分结冰，可保障石墨烯锌粉防锈底漆的正常使用。
在本实施例中，作为本发明的优选技术方案，环保溶剂为醋酸丁酯、丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一种。
在本实施例中，作为本发明的优选技术方案，固化剂为聚酰胺树脂固化剂。
实施例二
与实施例一的区别在于：实施例二中的防护助剂包括原料的质量份数不同；
其中，防护助剂包括如下质量份数的原料：耐盐雾助剂8份、催干剂4份、附着力促进剂5份、防结皮剂2份及防冻剂2份。
实施例三
与实施例一的区别在于：实施例三中的防护助剂包括原料的质量份数不同；
其中，防护助剂包括如下质量份数的原料：耐盐雾助剂3份、催干剂12份、附着力促进剂5份、防结皮剂2份及防冻剂2份。
实施例四
与实施例一的区别在于：实施例四中的防护助剂包括原料的质量份数不同；
其中，防护助剂包括如下质量份数的原料：耐盐雾助剂3份、催干剂4份、附着力促进剂12份、防结皮剂2份及防冻剂2份。
实施例五
与实施例一的区别在于：实施例五中的防护助剂包括原料的质量份数不同；
其中，防护助剂包括如下质量份数的原料：耐盐雾助剂3份、催干剂4份、附着力促进剂5份、防结皮剂6份及防冻剂2份。
实施例六
与实施例一的区别在于：实施例六中的防护助剂包括原料的质量份数不同；
其中，防护助剂包括如下质量份数的原料：耐盐雾助剂3份、催干剂4份、附着力促进剂5份、防结皮剂2份及防冻剂5份。
对比例
与实施例一的区别在于：对比例中未添加防护助剂；
其中，石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，包括以下步骤：
S1：将环氧树脂、防腐填料、石墨烯、有机膨润土、分散剂及环保溶剂加入反应釜中，采用转速为1000-1400转/分的搅拌叶分散搅拌15-26分钟，反应温度为40-60℃，边搅拌边向反应釜内加入硅烷偶联剂、活性稀释剂、流平剂、消泡剂、增稠剂，制得A组分；
S2：向反应釜内加入固化剂，采用转速为1100-1500转/分的搅拌叶分散搅拌20-30分钟，反应温度为40-60℃，使其充分混合均匀，制得石墨烯锌粉防锈底漆。
其中，生产的石墨烯锌粉防锈底漆包括A组分和B组分，其中A组分和B组分的质量份数比为0.6-0.8：1。
在本实施例中，作为本发明的优选技术方案，A组分包括如下质量份数的原料：
环氧树脂10-20份、防腐填料16-38份、石墨烯0.1-0.3份、有机膨润土8-14份、硅烷偶联剂4-10份、活性稀释剂3-8份、流平剂2-5份、消泡剂2-5份、分散剂3-9份、增稠剂3-12份及环保溶剂14-36份；
B组分包括如下质量份数的原料：固化剂18-40份。
防腐填料包括如下质量份数的原料：
稀土物料1-3份、复合铁钛粉2-5份、锌粉6-16份及铝粉2-7份。
在本实施例中，作为本发明的优选技术方案，稀土物料为镧铈复合磷酸盐，且稀土物料的粒径为1-2um，复合铁钛粉为复合磷酸盐类复合铁钛粉，且复合铁钛粉的粒径为300-400目，锌粉为鳞片状锌粉，且锌粉的粒径为600-1200目，铝粉为鳞片状铝粉，且铝粉的粒径为1000-1400目。
对实施例1-5生产的石墨烯锌粉防锈底漆及对比例生产的石墨烯锌粉防锈底漆进行性能测试，其石墨烯锌粉防锈底漆的性能测试结果如表1所示：
表1：石墨烯锌粉防锈底漆的性能测试结果
因此，通过由环氧树脂、防腐填料、石墨烯、有机膨润土、硅烷偶联剂、活性稀释剂、流平剂、消泡剂、分散剂、增稠剂、防护助剂及环保溶剂制成的A组分和由固化剂制成的B组分来生产石墨烯锌粉防锈底漆，可提升石墨烯锌粉防锈底漆的耐盐雾性、防冻性及附着力性能，使石墨烯锌粉防锈底漆可较好地满足使用需求，使得石墨烯锌粉防锈底漆使用效果好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将环氧树脂、防腐填料、石墨烯、有机膨润土、分散剂及环保溶剂加入反应釜中，采用转速为1000-1400转/分的搅拌叶分散搅拌15-26分钟，反应温度为40-60℃，边搅拌边向反应釜内加入硅烷偶联剂、活性稀释剂、流平剂、消泡剂、增稠剂及防护助剂，制得A组分；
S2：向反应釜内加入固化剂，采用转速为1100-1500转/分的搅拌叶分散搅拌20-30分钟，反应温度为40-60℃，使其充分混合均匀，制得石墨烯锌粉防锈底漆。
2.根据权利要求1所述的一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，其特征在于，生产的石墨烯锌粉防锈底漆包括A组分和B组分，其中A组分和B组分的质量份数比为0.6-0.8：1。
3.根据权利要求2所述的一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，其特征在于，A组分包括如下质量份数的原料：
环氧树脂10-20份、防腐填料16-38份、石墨烯0.1-0.3份、有机膨润土8-14份、硅烷偶联剂4-10份、活性稀释剂3-8份、流平剂2-5份、消泡剂2-5份、分散剂3-9份、增稠剂3-12份、防护助剂5-13份及环保溶剂14-36份；
B组分包括如下质量份数的原料：固化剂18-40份。
4.根据权利要求3所述的一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，其特征在于，防腐填料包括如下质量份数的原料：
稀土物料1-3份、复合铁钛粉2-5份、锌粉6-16份及铝粉2-7份。
5.根据权利要求4所述的一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，其特征在于，稀土物料为镧铈复合磷酸盐，且稀土物料的粒径为1-2um，复合铁钛粉为复合磷酸盐类复合铁钛粉，且复合铁钛粉的粒径为300-400目，锌粉为鳞片状锌粉，且锌粉的粒径为600-1200目，铝粉为鳞片状铝粉，且铝粉的粒径为1000-1400目。
6.根据权利要求5所述的一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，其特征在于，所述防护助剂包括如下质量份数的原料：
耐盐雾助剂3-8份、催干剂4-12份、附着力促进剂5-12份、防结皮剂2-6份及防冻剂2-5份。
7.根据权利要求6所述的一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，其特征在于，所述环保溶剂为醋酸丁酯、丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的任意一种。
8.根据权利要求7所述的一种低VOC环保型高固体石墨烯锌粉防锈底漆的生产工艺，其特征在于，所述固化剂为聚酰胺树脂固化剂。
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- 2023-12-07 CN CN202311666352.6A patent/CN117487437A/zh active Pending
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